基于ANSYS-FLUENT的云南某锡矿尾砂料浆管道输送设计研究

以云南某锡矿井下充填管道为对象,经流变实验获得了该矿山全尾砂流变参数,并采用布金汉方程对尾砂料浆阻力损失进行了初步计算,最后运用ANSYS-FLUENT软件进行了模拟计算,并对模拟结果进行了深入分析。结果表明,较优方案为C1,即水泥量为300 kg/m^(3),质量浓度为72%的尾砂料浆能够在管道内安全输送2600余米,充填流量可达110 m^(3)/h,满足了矿山井下充填制备站至各采场空区的充填需求,确保了充填系统的安全、可靠和高效运行。进一步研究分析发现,在管道内输送的尾砂料浆速度和压力存在边界层效应;管输阻力损失随尾砂料浆的屈服应力及黏度的增加而增加,并得出了阻力损失与屈服应力及黏度之间的关系表达式。本文针对充填采矿法中矿山尾砂料浆合理、安全地管道输送,制定了简便高效的计算、模拟和分析方法,为充填采矿法的实际应用提供了有益指导。

废石−风砂高浓度料浆管道输送数值模拟及管输阻力新模型

为研究废石−风砂高浓度充填料浆自流输送管道输送特性,将矿山实际充填管路进行还原,应用FLUENT软件进行输送模拟研究。结果表明:充填料浆在管道的管径方向有明显的速度梯度;随料浆流速的增大,料浆的输送沿程阻力损失基本呈线性增大;质量浓度对管输阻力的影响非常大,在充填料浆质量浓度相差2%左右时,管道单位长度的阻力损失会相差20%~30%。通过对不同骨料比的充填料浆进行数值模拟,可知废石风砂质量比为6:4的浆体稳定性和流动性相对较好,更有利于管道输送。建立了管输阻力新模型,并通过工业试验对模型进行检验,验证了新的管输阻力模型的可靠性,研究结果为该矿选取充填系统的运行参数提供了重要依据。

废石尾砂混合料浆管道输送压力损失环管试验

环管试验是充填料浆配比设计和充填系统优化的依据。文章针对废石、尾砂替代棒磨砂在金川充填采矿中的应用,开展了混合充填料浆环管试验和管道输送压力损失研究。首先进行废石-尾砂料浆环管试验系统设计,包括试验场地选择、管路布设、试验工艺与实施步骤以及检测仪表;然后设计5组废石-尾砂配比混合集料,进行了不同料浆质量比与流量条件下的环管试验;最后分析环管试验的直管压力损失数据,揭示废石-尾砂混合料浆管道输送压力损失与废砂比和料浆质量比的变化规律,为废石尾砂在金川矿山充填采矿中的应用奠定了基础。

高浓度全尾砂料浆管道输送数值模拟研究

高浓度全尾砂胶结充填采矿法在地下黑色金属矿山中应用广泛,高浓度全尾砂胶结充填料浆管道输送技术是研究该采矿方法的重要内容。以吴庄铁矿高浓度全尾砂胶结充填开采为背景,根据该矿山需要达到的充填能力,选择内径为90 mm、113 mm和122 mm的充填管道,采用双精度流体力学软件fluent-2ddp研究高浓度全尾砂料浆在充填管道内的流动状态。根据矿体的赋存状态、矿山生产规模和充填料浆的性质,构建管道输送系统数值模型。设定管道入口和管壁的边界条件,进行料浆输送过程的数值解算,分析解算结果。研究结果表明,与90 mm和122 mm管道输送相比,113 mm管道输送料浆的压力损失和流速最合理;料浆在弯管内侧流速骤增,且显著大于外侧;料浆流速在管道断面上近似抛物线分布,最大流速位于管道中心的上方。

似膏体料浆管道输送层流状态下的数值模拟分析

似膏体充填料浆在管道输送过程中有其独特的动态特征。论文将利用流体模拟软件FLUENT对似膏体充填料浆在管道输送过程中动态特征的数值模拟方面(着重模拟流动过程中的速度场及压力场的分布与变化情况)作一些尝试和探讨。

高浓度尾砂充填料浆管道输送性能试验

高浓度料浆的主要输送特性参数包括料浆浓度、临界流态浓度、最大沉降浓度、临界沉降浓度、料浆容重、泌水率、坍落度、屈服应力和粒度等。文章详细介绍了高浓度尾砂充填料浆沉降试验、坍落度试验和输送试验的方法,并对试验结果进行了分析讨论,这对实现尾砂的高浓度输送具有重要意义。

氧化铝用料浆管弯曲部件失效原因分析探讨

介绍了氧化铝料浆的物理性质及管路工作条件 ,对料浆管的磨损机理作了分析 ,从合理水力设计、选择适当的材料等方面提出了提高抗磨蚀的措施 ,经具体工程应用 。

废石-尾砂高浓度料浆管道输送特性模拟

废石-尾砂高浓度充填是解决矿山废尾排放的最有效途径,也是实现绿色采矿的主体支撑技术之一。管道输送特性作为高浓度料浆管道输送的核心内容具有重要的研究意义。本文将矿山实际充填管路进行还原,应用Fluent软件进行输送模拟研究,重点以速度、质量浓度对管道自流输送特性及弯管部位的影响进行分析。结果表明:随着速度的增加,管道的阻力损失呈指数增长,弯管底部受到的压力最大。当料浆速度达到2.8 m/s,料浆浓度为85%时,浆料无法自流;当料浆速度超过3.0 m/s时,阻力损失增长变快;当料浆速度达到3.2 m/s,料浆浓度达到84%时,浆料无法自流,也会出现滞留现象,造成堵管。适合高浓度管道自流输送的料浆浓度为83%~84%。通过半工业实验及矿山实际阻力监测,验证了数值模拟结果的可靠性。

煤矿高浓度胶结充填料浆管道输送特性研究

将粉煤灰、煤矸石、水泥、水四种材料按不同比例混合,通过加入适量添加剂,经搅拌机充分搅拌而形成高浓度胶结充填材料。以输送阻力系数作为考察指标,分析了不同材料配比、不同料浆浓度时高浓度胶结充填材料浆体的流变特性,以期为得出充填料浆的最佳配比提供参考。

某氧化铝厂蒸发器料浆管道泄漏检修方案分析

对某氧化铝厂蒸发器料浆管道泄漏后的两套检修方案进行介绍,并通过决策分析,选出最优检修方案。

磁化水对膏体料浆管道输送摩阻损失影响试验研究

为了探究磁化水对膏体料浆管道输送流变性能的影响,基于自制的L型斜管试验装置,运用正交试验设计法进行了不同磁化条件下膏体料浆自流输送室内物理模拟试验,对试验结果进行优化组合筛选。结果表明:在适宜的磁化条件下,磁化水能够有效改善膏体料浆流变性能,降低料浆屈服应力和塑性黏度,提高膏体料浆管道输送可靠性。与空白组对比,当磁感应强度B=200～300 mT,磁化时间T=15～25 min,水循环流量为0.5～1.5 L/s时,膏体料浆摩阻损失最小,屈服应力降低8%～20%,塑性黏度降低12%～35%。

考虑壁面滑移效应的充填料浆管道输送阻力研究

为了探究壁面滑移效应影响下的充填料浆管道输送阻力的变化特征,建立了考虑壁面滑移效应的管道输送模型,利用Comsol数值模拟软件分析了料浆浓度、管径及灰砂比对管道阻力损失的影响。研究表明:①模型计算结果的相对误差在合理范围内,该模型用来计算考虑壁面滑移效应的充填料浆管道输送阻力是可靠的;②考虑壁面滑移效应的情况下,各因素对管道阻力的影响程度依次为管径>质量浓度>灰砂比,管径增大,壁面剪切作用力减小,颗粒迁移运动变缓,滑移效应减弱,管道输送阻力降低幅度减小;③在不同浓度范围内料浆滑移层厚度的主控因素不同,导致输送阻力随浓度增大的幅度不同;④灰砂比较低时,管道输送阻力的增长速率较低,随着灰砂比增大,管道输送阻力快速增大。以冀东地区某矿山为研究背景进行了数值模拟,得到充填料浆管道输送的最佳参数为质量浓度66%、68%,灰砂比1∶8。

煤矿膏体充填料浆管道输送技术若干问题探讨

膏体料浆广泛应用于煤矿充填工程中,通过对膏体充填料浆管道输送理论的研究,探讨膏体充填料浆的自流输送条件和泵压输送条件,为煤矿充填工程的设计和充填泵的设计选型提供理论依据。

共溶料浆管式反应器生产复合肥工艺的研究与开发

介绍了"共溶料浆管式反应器生产复合肥工艺"项目产生的背景、研究的主要内容、解决的技术难题、中试的主要品种以及工业化生产试验和生产装置性能考核情况。结果表明,该技术虽然不使用磷酸,但生产的产品质量与用磷酸相当,且生产复合肥的原料成本降低了170元/t。

湿磨干烧料浆管道清堵的应用试验

我公司湿磨干烧2000t／d生产线自2000年投产以来，一直运行平稳，年产熟料80多万t。该生产线生料部分采用湿法分别粉磨、料浆库内配库的工艺方式。几年来存在的主要问题是石灰石料浆供应不及时，料浆管路频繁堵塞，影响熟料正常生产。

基于流变特性的压浆料稳定性评价方法研究

文中设计了一种基于同轴圆筒流变仪的压浆料稳定性测试程序,定义了剪切稳定度量化不同配比浆体的稳定性.通过粘度改性剂设计了两种不同稳定性的浆体,验证了剪切稳定度的可靠性.应用剪切稳定度测试,研究了超塑化剂和硅灰对压浆料浆体稳定性的影响.结果表明:超塑化剂的掺入降低了浆体的稳定性,硅灰能够提高浆体的稳定性,剪切稳定度0.9以上的浆体稳定性和均匀性较好.

CFB飞灰压浆料的制备及高强微膨胀机理研究

利用循环流化床燃煤固硫灰(CFB飞灰)的活性与膨胀性制备压浆料,研究了CFB飞灰掺量和水胶比对压浆料工作性能、强度和膨胀率的影响;CFB飞灰与矿粉以不同比例复配,对比研究了CFB飞灰压浆料的高强微膨胀特性,并采用XRD与SEM分析验证。结果表明,随CFB飞灰替代水泥掺量的增加,压浆料的需水性增强,抗压强度降低,20%(质量分数)CFB飞灰的试样28 d抗压强度与基样接近,可达85.8 MPa,而抗折强度先升高后降低,膨胀率一直升高。随用水量的增加,压浆料的膨胀率降低但均为正值。随CFB飞灰取代矿粉率的提高,压浆料的工作性能降低,28 d抗压强度先升高后降低,其中20%(质量分数)CFB飞灰、10%(质量分数)矿粉复合的试样28 d抗压强度最高,为99.8 MPa,膨胀率一直升高。通过CFB飞灰与矿粉复合配制了各项性能均满足铁标要求的压浆料。CFB飞灰不仅自身水化产生膨胀,还能激活矿粉活性,产生复合增强作用。

充填料浆中气泡作用机理及其流变特性演变规律

充填料浆是由固-液-气三相组成的悬浮体,长期以来有关充填料浆研究重点多是固-液两相的流变特性,而气相因素对于具有复杂流变特性的料浆影响却鲜有报道。气相成分可以显著降低充填浆体的屈服应力、黏度,对于改善管道输送性能、降低管道磨损等方面具有显著优越性。首先,通过控制引气剂(TTAB)掺量调节料浆含气量,并测定充填料浆表面张力、空气体积分数、流变性能等参数,探寻料浆中气泡对其流变性能的影响规律。其次,引入毛细管力(F_(cay))、无量纲屈服应力(τ_(ref)/τy)气泡演变模型来分析料浆内气泡演变特征,以期探明气泡对料浆流变特性的作用机理。结果表明,当充填料浆含气量较低时(<12.5%),气相因素对悬浮体料浆流变特性影响甚微,而伴随含气量增加气泡对充填料浆流变特性的影响愈发显著。引气剂作用下气泡表面对料浆内细颗粒体产生斥力,降低了水泥、固废(尾砂)等细颗粒的吸附力,导致料浆屈服应力表现为递减趋势,其流动性呈现增强趋势。基于毛细管力(F_(cay))与无量纲屈服应力(τ_(ref)/τ_(y))理论分析了充填料浆不同含气量下流变特性演变机制,当含气量增加(12.5%~27.7%),料浆的表面张力、屈服应力降低,气泡挤压变形;高含气量下(接近28.6%),料浆内气泡极易破裂。另外,气泡滞留充填体内部导致强度劣化,为此就气泡对充填体力学性能影响及其解决措施开展了探索,并提出了3点有效措施。通过揭示气泡对于充填料浆流变特性影响与其演变特征规律,为高泡充填减阻减磨技术发展提供理论支撑。